Các nhà thiên văn học vừa phát hiện một hiện tượng đặc biệt trên hành tinh WASP-121 b: hai khu vực nằm ở ranh giới giữa ngày và đêm lại có bầu khí quyển hoàn toàn khác nhau.
Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học quan sát trực tiếp được sự khác biệt này nhờ Kính thiên văn không gian James Webb (JWST). Trước đó, hiện tượng chỉ tồn tại trong các mô hình dự đoán.
Nghiên cứu do nhóm chuyên gia thuộc Viện Thiên văn Max Planck (Đức) thực hiện và công bố sau khi theo dõi WASP-121 b đi ngang qua ngôi sao chủ.
Hoàng hôn nóng hơn bình minh
Trong quá trình hành tinh di chuyển trước ngôi sao, một phần ánh sáng xuyên qua lớp khí quyển trước khi tới James Webb. Bằng cách phân tích ánh sáng hồng ngoại bị hấp thụ, các nhà khoa học xác định được nhiệt độ cũng như thành phần hóa học của từng khu vực trên hành tinh.
Kết quả cho thấy vùng hoàng hôn hấp thụ nhiều ánh sáng hơn vùng bình minh, chứng tỏ nơi đây có nhiệt độ cao hơn đáng kể.
Theo các nhà nghiên cứu, nguyên nhân là những luồng gió cực mạnh liên tục mang nhiệt từ nửa hành tinh luôn được chiếu sáng sang phía tối. Quá trình này khiến khu vực hoàng hôn nóng lên, khí quyển giãn nở và hấp thụ nhiều bức xạ hơn.
Nước bị "xé" thành các nguyên tử
Một phát hiện khác cũng khiến giới khoa học chú ý là lượng hơi nước trong khí quyển giảm mạnh ở phía hoàng hôn.
Các nhà nghiên cứu cho biết nhiệt độ tại đây quá cao, đủ sức phá vỡ các phân tử nước (H₂O) thành các nguyên tử riêng lẻ. Đây được xem là bằng chứng rõ ràng cho thấy khí quyển của hành tinh đang chịu tác động từ những dòng khí nóng có tốc độ rất lớn.
Trong khi đó, tín hiệu của khí carbon monoxide (CO) lại xuất hiện rõ hơn, phản ánh sự thay đổi về nhiệt độ giữa hai khu vực.
Một hành tinh chỉ có ngày và đêm vĩnh viễn
WASP-121 b là một hành tinh khí khổng lồ quay rất gần ngôi sao chủ và luôn hướng một mặt về phía ngôi sao, tương tự cách Mặt Trăng luôn hướng một mặt về Trái Đất.
Điều này khiến một nửa hành tinh luôn chìm trong ánh sáng, còn nửa kia mãi mãi ở trong bóng tối.
Theo các nhà khoa học, mặt ngày của WASP-121 b có nhiệt độ gần 2.500°C, trong khi mặt đêm khoảng 725°C. Chênh lệch nhiệt độ gần 1.800°C tạo nên những dòng khí quyển dữ dội nhất từng được quan sát trên một ngoại hành tinh.
Trong quá trình WASP-121 b đi ngang qua ngôi sao chủ, hành tinh quay thêm khoảng 30 độ. Chuyển động nhỏ này đủ để James Webb lần lượt quan sát khu vực bình minh và hoàng hôn với độ chính xác rất cao.
Theo nhóm nghiên cứu, kỹ thuật mới không chỉ giúp hiểu rõ hơn về WASP-121 b mà còn mở ra hướng nghiên cứu hoàn toàn mới đối với các ngoại hành tinh cực nóng, góp phần giải mã cách khí quyển của những thế giới xa xôi hình thành và biến đổi theo thời gian.
